專利名稱：電動自平衡單輪滑板車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及單輪滑板車領(lǐng)域，特別涉及一種電動自平衡單輪滑板車。
背景技術(shù)：
滑板車是繼傳統(tǒng)滑板之后的又一滑板運動的新型產(chǎn)品形式，是一種簡單的省力運動器械，是青少年們喜歡的運動產(chǎn)品之一，還可作為交通工具使用。隨著電動車的發(fā)展，也開發(fā)出了電動式的滑板車，作為交通工具使用時更加方便、省力?，F(xiàn)有的滑板車一般擁有兩個或兩個以上的輪子，帶有兩個以上輪子的滑板車其自身是平衡的，從而駕駛者駕駛滑板車時無需技巧就可保持平衡，不會摔倒。但是，輪子的個數(shù)導(dǎo)致了車身重力的增加，滑板車作為小型產(chǎn)品，其重力的增加不方便使用者搬動；其次，帶有一個或兩個輪子的滑板車其自身是不平衡的，駕駛時，需要技巧來保持身體及車身平衡，不能實現(xiàn)車身自平衡行駛。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種電動自平衡單輪滑板車，實現(xiàn)電動單輪滑板車的自平衡行駛功能和加速功能，使電動滑板車行駛更加安全。本發(fā)明提出一種電動自平衡單輪滑板車，包括滑板車架、安裝于所述滑板車架背面的車輪、用于驅(qū)動所述車輪轉(zhuǎn)動的電機、用于控制所述電機動力輸出的控制電路板以及電源模塊，還包括用于測量所述電機轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器，在所述控制電路板上設(shè)有用于檢測所述滑板車架的傾斜角度的加速度傳感器和用于測量所述滑板車架傾斜的角速度的角速度傳感器，所述控制電路板包括微處理器CPU和電機驅(qū)動電路，所述電機驅(qū)動電路與所述電機連接，所述微處理器CPU通過PWM接口電路與所述電機驅(qū)動電路連接，所述加速度傳感器、所述角速度傳感器的輸出端通過模數(shù)轉(zhuǎn)換接口與所述微處理器CPU連接，所述轉(zhuǎn)速傳感器的輸出端與所述微處理器CPU連接；所述加速度傳感器用于將檢測到的加速度電壓信號經(jīng)所述模數(shù)轉(zhuǎn)換接口輸出給所述微處理器CPU ；所述角速度傳感器用于將檢測到的角速度電壓信號經(jīng)所述模數(shù)轉(zhuǎn)換接口輸出給所述微處理器CPU ；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換接口用于將所述加速度電壓信號和所述角速度電壓信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的加速度數(shù)值和角速度數(shù)值；所述轉(zhuǎn)速傳感器用于測量所述電機的轉(zhuǎn)速，并將測量所得的電機轉(zhuǎn)速信號輸出給所述微處理器CPU ；所述微處理器CPU用于將輸入的加速度數(shù)值進行系數(shù)轉(zhuǎn)換形成傾角數(shù)值，將所述傾角數(shù)值和所述角速度數(shù)值進行卡爾曼濾波運算，計算出所述滑板車架的準(zhǔn)確傾角數(shù)值，將所述準(zhǔn)確傾角數(shù)值進行邏輯運算，計算出維持所述滑板車架平衡所需運行的速度的平衡電壓控制信號；同時，將所述電機轉(zhuǎn)速信號進行PID調(diào)速控制，根據(jù)PID運算結(jié)果輸出用于控制電機速度的速度電壓控制信號，所述平衡電壓控制信號和所述速度電壓控制信號經(jīng)疊加后通過所述PWM接口電路輸出給所述電機驅(qū)動電路，所述電機驅(qū)動電路根據(jù)疊加的控制信號驅(qū)動所述電機轉(zhuǎn)動，使所述滑板車自平衡運行。優(yōu)選地，所述微處理器CPU包括用于對加速度數(shù)值進行系數(shù)轉(zhuǎn)換的比例系數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、用于對所述傾角數(shù)值和所述角速度數(shù)值進行卡爾曼濾波運算的卡爾曼濾波運算模塊、用于將所述準(zhǔn)確傾角數(shù)值進行邏輯運算的邏輯運算模塊、用于對電機速度進行PID運算控制的PID速度控制模塊以及用于將所述平衡電壓控制信號和所述速度電壓控制信號進行信號疊加的信號疊加模塊，所述加速度傳感器經(jīng)所述模數(shù)轉(zhuǎn)換接口與所述比例系數(shù)轉(zhuǎn)換模塊連接，所述比例系數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與所述卡爾曼濾波運算模塊連接；所述角速度傳感器經(jīng)所述模數(shù)轉(zhuǎn)換接口與所述卡爾曼濾波運算模塊連接；所述卡爾曼濾波運算模塊的輸出端與所述邏輯運算模塊連 接，所述邏輯運算模塊的輸出端與所述信號疊加模塊連接，所述轉(zhuǎn)速傳感器的輸出端與所述PID速度控制模塊連接，所述PID速度控制模塊的輸出端與所述信號疊加模塊連接；所述信號疊加模塊的輸出端與所述PWM接口電路連接。 優(yōu)選地，所述加速度傳感器為傾角傳感器，所述轉(zhuǎn)速傳感器為光電編碼器，所述光電編碼器軸接在所述電機的輸出軸上，所述光電編碼器的輸出端通過所述微處理器CPU的計數(shù)器端口與所述PID速度控制模塊連接。優(yōu)選地，所述PWM接口電路包括兩個PWM接口，一個PWM接口用于輸出控制所述電機正轉(zhuǎn)的PWM控制信號，另一個PWM接口用于輸出控制所述電機反轉(zhuǎn)的PWM控制信號。優(yōu)選地，所述微處理器CPU還包括超速保護模塊，所述超速保護模塊的輸入端通過所述微處理器CPU的計數(shù)器端口與所述光電編碼器的輸出端連接，用于接收所述電機的速度；所述超速保護模塊的輸出端與所述PID速度控制模塊連接，在所述超速保護模塊內(nèi)設(shè)有最大保護速度，當(dāng)檢測到接收到的電機速度超過所述最大保護速度時，所述超速保護模塊控制所述PID速度控制模塊輸出用于減速的PWM控制信號，使所述電機驅(qū)動電路的輸出電壓減小。優(yōu)選地，在所述控制電路板上設(shè)有蜂鳴器，所述超速保護模塊與所述蜂鳴器連接，當(dāng)檢測到接收到的電機速度超過所述最大保護速度時，所述超速保護模塊驅(qū)動所述蜂鳴器
友尸 優(yōu)選地,所述電機通過一傳動結(jié)構(gòu)帶動所述車輪轉(zhuǎn)動,所述傳動結(jié)構(gòu)為鏈傳動結(jié)構(gòu)，包括主動鏈輪、從動鏈輪及鏈條，所述主動鏈輪與所述電機的輸出軸軸接，所述從動鏈輪與所述車輪軸接，所述鏈條安裝在所述主動鏈輪與所述從動鏈輪上，并與所述主動鏈輪與所述從動鏈輪嚙合。優(yōu)選地，所述滑板車架為長條型滑板車架，所述車輪安裝在所述滑板車架的中央平衡點上。本發(fā)明電動自平衡單輪滑板車的有益效果為:本發(fā)明通過動態(tài)平衡原理對滑板車進行姿態(tài)平衡控制，采用角速度傳感器對滑板車架進行傾斜角速度檢測，采用加速度傳感器對滑板車架進行傾斜角度檢測，并將檢測出來的角速度電壓信號和加速度電壓信號經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換接口轉(zhuǎn)換成角速度數(shù)值和加速度數(shù)值，比例系數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將加速度數(shù)值進行系數(shù)轉(zhuǎn)換，將加速度數(shù)值轉(zhuǎn)換成滑板車架傾斜的傾角數(shù)值，再通過卡爾曼濾波運算模塊將傾角數(shù)值和角速度數(shù)值進行卡爾曼濾波運算，使兩檢測數(shù)值融合計算出滑板車在靜止?fàn)顟B(tài)和高速運動狀態(tài)下的準(zhǔn)確傾角數(shù)值，從而可根據(jù)該準(zhǔn)確傾角數(shù)值經(jīng)邏輯運算計算出維持滑板車架平衡時所需的平衡電壓控制信號；同時，將所述電機轉(zhuǎn)速信號進行PID調(diào)速控制，將電機設(shè)定速度與電機實際轉(zhuǎn)速進行PID運算，并根據(jù)PID運算結(jié)果輸出用于控制電機速度的速度電壓控制信號，平衡電壓控制信號和速度電壓控制信號經(jīng)疊加后通過PWM接口電路輸出給電機驅(qū)動電路，所述電機驅(qū)動電路根據(jù)疊加的控制信號驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動，平衡電壓控制信號使滑板車始終保持平衡，速度電壓控制信號使滑板車在設(shè)定的速度范圍內(nèi)運行，從而使滑板車自平衡運行，使駕駛者行駛更加安全。


圖1為本發(fā)明電動自平衡單輪滑板車的一實例的左視圖；圖2為本發(fā)明電動自平衡單輪滑板車的一實例的立體圖；圖3為本發(fā)明電動自平衡單輪滑板車的一實例的右視圖；圖4為本發(fā)明電動自平衡單輪滑板車的一實例的電路框圖。本發(fā)明目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進一步說明。
具體實施例方式應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。參照圖1至圖4，提出本發(fā)明的一種電動自平衡單輪滑板車的一實施例，該電動自平衡單輪滑板車包括滑板車架10、安裝于滑板車架10背面的車輪11、用于驅(qū)動車輪11轉(zhuǎn)動的電機12、用于控制電機12動力輸出的控制電路板14以及電源模塊13,滑板車架10為長條型滑板車架10，車輪11安裝在滑板車架10的中央平衡點上，電源模塊13為控制電路板14及電機12供電。該電機12為減速電機12，減速電機12通過鏈傳動結(jié)構(gòu)帶動車輪11轉(zhuǎn)動，該鏈傳動結(jié)構(gòu)包括主動鏈輪、從動鏈輪及鏈條，主動鏈輪與電機12的輸出軸軸接，從動鏈輪與車輪11軸接，鏈條安裝在主動鏈輪與從動鏈輪上，并與主動鏈輪與從動鏈輪嚙合，電機12工作時，電機12帶動主動鏈輪轉(zhuǎn)動，主動鏈輪帶動鏈條轉(zhuǎn)動，鏈條帶動從動鏈輪轉(zhuǎn)動，從動鏈輪帶動車輪11轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)電機12帶動車輪11轉(zhuǎn)動?？刂齐娐钒?4上設(shè)有電機驅(qū)動電路15，電機驅(qū)動電路15與電機12連接，電機驅(qū)動電路15輸出驅(qū)動電壓來驅(qū)動電機12工作。本發(fā)明通過動態(tài)平衡原理對滑板車進行姿態(tài)平衡控制，可通過測量滑板車架10傾斜時的傾斜角度來計算出車輪11所需的加速度，從而通過車輪11的加速運動來產(chǎn)生于車架傾斜方向相反的回復(fù)力，使滑板車架10保持平衡。為測量滑板車架10傾斜時的傾斜角度，在控制電路板14上設(shè)有用于檢測滑板車架10的傾斜角度的加速度傳感器21和用于測量滑板車架10傾斜的角速度的角速度傳感器22，控制電路板14還包括微處理器CPU，微處理器CPU通過PWM接口電路30與電機驅(qū)動電路15連接，加速度傳感器21、角速度傳感器22的輸出端通過模數(shù)轉(zhuǎn)換接口 23與微處理器CPU連接。在電機12輸出軸上安裝有用于測量電機12轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器27，該轉(zhuǎn)速傳感器27為光電編碼器，光電編碼器軸接在電機12的輸出軸上,光電編碼器的輸出端與微處理器CPU的計數(shù)器端口 28連接,光電編碼器對微處理器CPU的計數(shù)器端口 28直接輸出數(shù)字脈沖信號，微處理器CPU通過計數(shù)器端口28在固定時間內(nèi)對輸入的數(shù)字脈沖信號的個數(shù)進行累積，從而計算出電機12的轉(zhuǎn)速。在電機12正轉(zhuǎn)時,光電編碼器輸出正轉(zhuǎn)脈沖信號，電機12反轉(zhuǎn)時,光電編碼器輸出反轉(zhuǎn)脈沖信號；正轉(zhuǎn)脈沖信號和反轉(zhuǎn)脈沖信號的波形相同，而相位相差90° ,即在電機12正轉(zhuǎn)時,第二個脈沖落后90° ;在電機12反轉(zhuǎn)時，第二個脈沖超前90°，從而判斷電機12的轉(zhuǎn)動方向。加速度傳感器21為傾角傳感器，用于將檢測到的加速度電壓信號經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換接口 23輸出給微處理器CPU ;角速度傳感器22用于將檢測到的角速度電壓信號經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換接口 23輸出給微處理器CPU ;模數(shù)轉(zhuǎn)換接口 23用于將加速度電壓信號和角速度電壓信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的加速度數(shù)值信號和角速度數(shù)值信號；轉(zhuǎn)速傳感器27用于測量電機12的轉(zhuǎn)速，并將測量所得的電機12轉(zhuǎn)速信號輸出給微處理器CPU ;微處理器CPU用于接收加速度數(shù)值信號、角速度數(shù)值信號和電機12轉(zhuǎn)速信號，并根據(jù)所接收的信號對電機驅(qū)動電路15輸出相應(yīng)的PWM控制信號，來控制電機12轉(zhuǎn)動。微處理器CPU包括用于對加速度數(shù)值信號進行系數(shù)轉(zhuǎn)換的比例系數(shù)轉(zhuǎn)換模塊24、卡爾曼濾波運算模塊25、邏輯運算模塊26、PID速度控制模塊29以及信號疊加模塊20，力口速度傳感器21經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換接口 23與比例系數(shù)轉(zhuǎn)換模塊24連接，比例系數(shù)轉(zhuǎn)換模塊24與卡爾曼濾波運算模塊25連接；角速度傳感器22經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換接口 23與卡爾曼濾波運算模塊25連接；卡爾曼濾波運算模塊25的輸出端與邏輯運算模塊26連接，邏輯運算模塊26的輸出端與信號疊加模塊20連接，轉(zhuǎn)速傳感器27的輸出端通過計數(shù)器端口 28與PID速度控制模塊29連接，PID速度控制模塊29的輸出端與信號疊加模塊20連接；信號疊加模塊20的輸出端與PWM接口電路30連接，PWM接口電路30與電機驅(qū)動電路15連接，PWM接口電路30用于對電機驅(qū)動電路15輸出相應(yīng)的PWM控制信號。微處理器CPU將輸入的加速度數(shù)值信號通過比例系數(shù)轉(zhuǎn)換模塊24進行系數(shù)轉(zhuǎn)換，將加速度數(shù)值信號轉(zhuǎn)換成滑板車架10傾斜時的傾角數(shù)值信號；輸出的傾角數(shù)值信號和角速度數(shù)值信號輸入卡爾曼濾波運算模塊25進行卡爾曼濾波運算，計算出滑板車架10的準(zhǔn)確傾角數(shù)值；輸出的準(zhǔn)確傾角數(shù)值輸入邏輯運算模塊26進行邏輯運算，計算出維持滑板車架10平衡所需運行加速度的平衡電壓控制信號；同時，將電機12轉(zhuǎn)速信號進行PID調(diào)速控制，將電機12設(shè)定速度與光電編碼器檢測到的電機12實際轉(zhuǎn)速進行PID運算，并根據(jù)PID運算結(jié)果輸出用于控制電機12速度的速度電壓控制信號，平衡電壓控制信號和速度電壓控制信號經(jīng)信號疊加模塊20疊加后通過PWM接口電路30輸出給電機驅(qū)動電路15，所述電機驅(qū)動電路15根據(jù)疊加的控制信號驅(qū)動電機12轉(zhuǎn)動，平衡電壓控制信號使滑板車始終保持平衡，速度電壓控制信號使滑板車在設(shè)定的速度范圍內(nèi)運行，從而使滑板車自平衡運行，使駕駛者行駛更加安全。上述的PWM接口電路30包括兩個PWM接口，一個PWM接口用于輸出控制電機12正轉(zhuǎn)的PWM控制信號，另一個PWM接口用于輸出控制電機12反轉(zhuǎn)的PWM控制信號，用于控制電機12的正、反轉(zhuǎn)，從而使滑板車向前或向后運動。由于，設(shè)有姿態(tài)平衡控制，從而，可通過控制滑板車架10傾斜方向來控制滑板車的行駛方向，通過控制滑板車架10的傾斜角度來使電機12加速。如，駕駛者使滑板車架10向前方傾斜，則滑板車為了達到平衡姿態(tài)，微處理器CUP會控制PWM接口電路30輸出一個用于向前加速運行的平衡電壓控制信號，從而使滑板車向前行駛；駕駛者使滑板車架10向后方傾斜，則滑板車為了達到平衡姿態(tài)，微處理器CUP會控制PWM接口電路30輸出一個用于向后加速運行的平衡電壓控制信號，從而使滑板車向后行駛，方便控制。而且，當(dāng)滑板車需改變行駛方向時，可通過駕駛者改變身體重心來帶動滑板車轉(zhuǎn)向，使駕駛者增添駕駛樂趣。
微處理器CPU還包括超速保護模塊，超速保護模塊的輸入端通過微處理器CPU的計數(shù)器端口 28與光電編碼器的輸出端連接，用于接收電機12的速度；超速保護模塊的輸出端與PID速度控制模塊29連接，在控制電路板14上設(shè)有蜂鳴器，超速保護模塊與蜂鳴器連接。在超速保護模塊內(nèi)設(shè)有最大保護速度，當(dāng)檢測到接收到的電機12速度超過最大保護速度時，超速保護模塊會驅(qū)動蜂鳴器發(fā)聲，提醒駕駛者注意安全；同時，超速保護模塊會控制PID速度控制模塊29輸出用于減速的PWM控制信號，使電機驅(qū)動電路15的輸出電壓減小，從而降低車輪11的行駛速度。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電動自平衡單輪滑板車，包括滑板車架、安裝于所述滑板車架背面的車輪、用于驅(qū)動所述車輪轉(zhuǎn)動的電機、用于控制所述電機動力輸出的控制電路板以及電源模塊，其特征在于，還包括用于測量所述電機轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器，在所述控制電路板上設(shè)有用于檢測所述滑板車架的傾斜角度的加速度傳感器和用于測量所述滑板車架傾斜的角速度的角速度傳感器，所述控制電路板包括微處理器CPU和電機驅(qū)動電路，所述電機驅(qū)動電路與所述電機連接，所述微處理器CPU通過PWM接口電路與所述電機驅(qū)動電路連接，所述加速度傳感器、所述角速度傳感器的輸出端通過模數(shù)轉(zhuǎn)換接口與所述微處理器CPU連接，所述轉(zhuǎn)速傳感器的輸出端與所述微處理器CPU連接； 所述加速度傳感器用于將檢測到的加速度電壓信號經(jīng)所述模數(shù)轉(zhuǎn)換接口輸出給所述微處理器CPU ； 所述角速度傳感器用于將檢測到的角速度電壓信號經(jīng)所述模數(shù)轉(zhuǎn)換接口輸出給所述微處理器CPU ； 所述模數(shù)轉(zhuǎn)換接口用于將所述加速度電壓信號和所述角速度電壓信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的加速度數(shù)值和角速度數(shù)值； 所述轉(zhuǎn)速傳感器用于測量所述電機的轉(zhuǎn)速，并將測量所得的電機轉(zhuǎn)速信號輸出給所述微處理器CPU ； 所述微處理器CPU用于將輸入的加速度數(shù)值進行系數(shù)轉(zhuǎn)換形成傾角數(shù)值，將所述傾角數(shù)值和所述角速度數(shù)值進行卡爾曼濾波運算，計算出所述滑板車架的準(zhǔn)確傾角數(shù)值，將所述準(zhǔn)確傾角數(shù)值進行邏輯運算，計算出維持所述滑板車架平衡所需運行的速度的平衡電壓控制信號；同時，將所述電機轉(zhuǎn)速信號進行PID調(diào)速控制，根據(jù)PID運算結(jié)果輸出用于控制電機速度的速度電壓控制信號，所述平衡電壓控制信號和所述速度電壓控制信號經(jīng)疊加后通過所述PWM接口電路輸出給所述電機驅(qū)動電路，所述電機驅(qū)動電路根據(jù)疊加的控制信號驅(qū)動所述電機轉(zhuǎn)動，使所述滑板車自平衡運行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動自平衡單輪滑板車，其特征在于，所述微處理器CPU包括用于對加速度數(shù)值進行系數(shù)轉(zhuǎn)換的比例系數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、用于對所述傾角數(shù)值和所述角速度數(shù)值進行卡爾曼濾波運算的卡爾曼濾波運算模塊、用于將所述準(zhǔn)確傾角數(shù)值進行邏輯運算的邏輯運算模塊、用于對電機速度進行PID運算控制的PID速度控制模塊以及用于將所述平衡電壓控制信號和所述速度電壓控制信號進行信號疊加的信號疊加模塊，所述加速度傳感器經(jīng)所述模數(shù)轉(zhuǎn)換接口與所述比例系數(shù)轉(zhuǎn)換模塊連接，所述比例系數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與所述卡爾曼濾波運算模塊連接；所述角速度傳感器經(jīng)所述模數(shù)轉(zhuǎn)換接口與所述卡爾曼濾波運算模塊連接；所述卡爾曼濾波運算模塊的輸出端與所述邏輯運算模塊連接，所述邏輯運算模塊的輸出端與所述信號疊加模塊連接，所述轉(zhuǎn)速傳感器的輸出端與所述PID速度控制模塊連接，所述PID速度控制模塊的輸出端與所述信號疊加模塊連接；所述信號疊加模塊的輸出端與所述PWM接口電路連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動自平衡單輪滑板車，其特征在于，所述加速度傳感器為傾角傳感器，所述轉(zhuǎn)速傳感器為光電編碼器，所述光電編碼器軸接在所述電機的輸出軸上，所述光電編碼器的輸出端通過所述微處理器CPU的計數(shù)器端口與所述PID速度控制模塊連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述電動自平衡單輪滑板車，其特征在于，所述PWM接口電路包括兩個PWM接口，一個PWM接口用于輸出控制所述電機正轉(zhuǎn)的PWM控制信號，另一個P麗接口用于輸出控制所述電機反轉(zhuǎn)的PWM控制信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述電動自平衡單輪滑板車，其特征在于，所述微處理器CPU還包括超速保護模塊，所述超速保護模塊的輸入端通過所述微處理器CPU的計數(shù)器端口與所述光電編碼器的輸出端連接，用于接收所述電機的速度；所述超速保護模塊的輸出端與所述PID速度控制模塊連接，在所述超速保護模塊內(nèi)設(shè)有最大保護速度，當(dāng)檢測到接收到的電機速度超過所述最大保護速度時，所述超速保護模塊控制所述PID速度控制模塊輸出用于減速的PWM控制信號，使所述電機驅(qū)動電路的輸出電壓減小。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述電動自平衡單輪滑板車，其特征在于，在所述控制電路板上設(shè)有蜂鳴器，所 述超速保護模塊與所述蜂鳴器連接，當(dāng)檢測到接收到的電機速度超過所述最大保護速度時，所述超速保護模塊驅(qū)動所述蜂鳴器發(fā)聲。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動自平衡單輪滑板車，其特征在于，所述電機通過一傳動結(jié)構(gòu)帶動所述車輪轉(zhuǎn)動，所述傳動結(jié)構(gòu)為鏈傳動結(jié)構(gòu)，包括主動鏈輪、從動鏈輪及鏈條，所述主動鏈輪與所述電機的輸出軸軸接，所述從動鏈輪與所述車輪軸接，所述鏈條安裝在所述主動鏈輪與所述從動鏈輪上，并與所述主動鏈輪與所述從動鏈輪嚙合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動自平衡單輪滑板車，其特征在于，所述滑板車架為長條型滑板車架，所述車輪安裝在所述滑板車架的中央平衡點上。
全文摘要
本發(fā)明公開一種電動自平衡單輪滑板車，通過動態(tài)平衡原理對滑板車進行姿態(tài)平衡控制，采用角速度傳感器進行傾斜角速度檢測，采用加速度傳感器進行傾斜角度檢測，通過卡爾曼濾波運算模塊將傾角數(shù)值和角速度數(shù)值進行卡爾曼濾波運算，融合計算出滑板車在靜止?fàn)顟B(tài)和高速運動狀態(tài)下的準(zhǔn)確傾角數(shù)值，再經(jīng)邏輯運算計算出維持滑板車架平衡時所需的平衡電壓控制信號；同時，將電機設(shè)定速度與電機實際轉(zhuǎn)速進行PID運算，并根據(jù)PID運算結(jié)果輸出用于控制電機速度的速度電壓控制信號，平衡電壓控制信號和速度電壓控制信號經(jīng)疊加后通過PWM接口電路輸出給電機驅(qū)動電路，從而使滑板車自平衡運行，使駕駛者行駛更加安全。
文檔編號A63C17/08GK103191558SQ20131012740
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月11日
發(fā)明者何志波, 朱淑娟 申請人:何志波, 朱淑娟